Vol. 3, No. 1, Maret 2018 e-ISSN: 2502-8944 ENTHALPY-Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin

## PENGARUH KECEPATAN POTONG TERHADAP PERUBAHAN TEMPERATUR PAHAT DAN KEAUSAN PAHAT BUBUT PADA PROSES PEMBUBUTAN BAJA KARBON SEDANG
Angga Zeptiawan Sastal 1 , Yuspian Gunawan 2 , Budiman Sudia 3
1 Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Halu Oleo
2’3 Dosen Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Halu Oleo Jln. H.E.A Mokodompit, Kampus Bumi Tridarma Andonohu, Kendari 93232

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kecepatan putaran spindel terhadap keausan pahat dan perubahan temperatur pahat pada proses pembubutan baja karbon sedang. Penelitian ini adalah penelitian metode eksperimen dengan melakukan pembubutan baja karbon sedang dengan menggunakan pahat bubut Hight Speed Steel (HSS). Kecepatan putaran spindel mesin bubut 1500 rpm, 1050 rpm, dan 750 rpm dengan depth of cut 0,5 mm dan kecepatan pemakanan 0,5 mm/min dilakukan untuk setiap 1 kali proses pembubutan dengan panjang benda kerja yang disayat 50 mm. setiap kecepatan putaran spindel dilakukan sebanyak 3 kali proses pembubutan. Keausan pahat bubut dan temperatur pahat bubut diukur setiap 1 kali percobaan pembubutan. Hasil pengujian pada penelitian ini menunjukkan bahwa kecepatan putaran spindel mesin bubut berpengaruh terhadap keausan dan temperatur dimana pada putaran spindel 1500 rpm diperoleh keausan tertinggi 0,463 mm dan pada putaran spindel 750 rpm diperoleh nilai keausan terendah 0,150 mm, sedangkan pada putaran spindel 1500 rpm didapatkan nilai temperatur tertinggi 126,3 o C dan pada putaran spindel 750 rpm didapatkan temperatur terendah 65,0 o C.
Key word: Putaran spindel, baja, HSS, keausan dan temperatur.

## Abstract
This research aims to know the influence of the speed rotation spindle against wear and tear and temperature change the chisel on the process medium carbon steel lathing. This research is experimental method research by conducting medium carbon steel lathe by using chisel of High Speed Steel (HSS) lathe. Rotation speed of 1500 rpm lathe spindle, 1050 rpm and 750 rpm with a depth  of  cut  of  0,5  mm  and  a  0,5  mm/min  feed  speed  shall  be  performed  every  1  times  the pulverizing prises with a slashed workpiece length of 50 mm. Every spindle rotation speed is done 3  times  the  lathe  process.  Lathe  wear  and  chisel  lathe  are  measured  every  1  time  of  the  lathe experiment. The test results in this research show that the speed  of rotation of the spindle lathes to wear and temperature at 1500 rpm spindle round earned the highest wear 0,463 mm at round 750 rpm value acquired spindle lowest wear 0,150 mm, while at 1500 rpm spindle rotation obtained the highest temperature value of 126,3 o C and at 750 rpm spindle spin obtained lowest temperature 65,0 o C.
Keywords: Spindle rotation, steel, HSS, wear and temperature.

## 1. Pendahuluan
Proses pemotongan logam merupakan salah satu aktivitas yang sering dilakukan dalam industri manufaktur, khususnya untuk memproduksi bagian-bagian permesinan. Proses pemotongan logam merupakan suatu proses yang digunakan untuk mengubah logam dasar menjadi
komponen mesin dengan menggunakan pahat sebagai komponen utamanya.
Perkakas potong (cutting tool) merupakan bagian yang paling kritis dari suatu proses pemesinan. Dalam proses pemesinan yang sering mengalami penggantian adalah pahat. Pahat merupakan komponen produksi yang dapat habis dan harganya relatif mahal. Pahat akan
mengalami keausan setelah digunakan untuk pemotongan. Semakin besar keausan pahat maka kondisi pahat akan semakin kritis. Jika pahat terus digunakan maka keausan pahat akan semakin cepat, dan pada suatu saat ujung pahat sama sekali akan rusak. Kerusakan fatal harus dihindari terjadi pada pahat, sebab gaya pemotongan yang sangat tinggi akan merusak pahat, mesin perkakas, benda kerja, dan dapat membahayakan operator, serta berpengaruh besar pada toleransi geometrik dan kualitas produksi.
Energi yang digunakan pada proses pemotongan kebanyakan diubah menjadi panas. Panas yang dihasilkan merupakan akibat dari deformasi plastis dan gesekan pada pahat- chip dan pahat-benda kerja. Panas yang dihasilkan pada saat pemesinan meningkatkan temperatur pada zona pemotongan. Temperatur pada zona pemotongan juga dipengaruhi oleh parameter pemotongan seperti kecepatan potong, pemakanan, kedalaman potong dan juga dipengaruhi oleh sifat sifat dari bahan dan juga pahat. Temperatur pemotongan akan meningkat signifikan dengan meningkatkanya kecepatan pemotongan, dan temperatur pemotongan menurun signifikan dengan meningkatkanya laju pemakanan. Peningkatan temperatur mempengaruhi kekuatan, kekerasan, ketahanan terhadap aus, dan umur daripada pahat.
Pada proses pemesinan, hampir seluruh energi pemotongan diubah menjadi panas. Panas yang timbul cukup besar dan karena luas bidang terlalu kecil maka temperatur pahat pada permukaan bidang aktif pahat, akan sangat tinggi. Karena temperatur yang tinggi, maka pahat akan mengalami keausan. Pada dasarnya keausan akan menentukan batasan umur pahat. Kecepatan potong (cutting speed) tidak dapat dipilih sembarangan, bila kecepatan potong rendah akan memakan waktu dalam dalam
mengerjakannya. Bila kecepatan terlalu tinggi pahat akan kehilangan kekerasan (karena panas), pahat cepat aus. dan umur pahat pendek. Pada penelitian ini tujuan yang ingin dicapai untuk mengetahui pengaruh kecepatan potong terhadap perubahan temperatur pahat bubut dan untuk mengetahui pengaruh kecepatan potong terhadap keausan pahat bubut pada proses pembubutan baja karbon sedang.

## 2. Tinjauan Pustaka
Kualitas hasil pembubutan terutama permukaan dipengaruhi oleh tiga parameter yaitu kecepatan putar spindel ( speed ), gerak makan ( feed ), dan kedalaman potong ( depth of cut ). Faktor yang lain seperti bahan benda kerja dan jenis pahat sebenarnya memiliki pengaruh yang cukup besar, tetapi tiga parameter di atas adalah bagian yang dapat diatur oleh operator secara langsung pada mesin bubut. (K. Sutrisna, dkk., 2017).
Bayuseno. A.P (2010) telah meneliti kajian pustaka tentang keausan pada pahat bubut. Hasil penelitian disimpulkan bahwa faktor kecepatan potong sangat berpengaruh terhadap umur pahat, semakin besar kecepatan potongnya maka umur pahat akan semaik cepat berkurang. untuk memperpanjang umur pahat perlu digunakan media pendingin.
Hendri. B dan Richard, (2007) melakukan penelitian tentang analisis umur dan keausan pahat karbida untuk membubut baja paduan (ASSAB 760) dengan metoda variabel speed machining test. Hasil penelitian diperoleh bahwa kenaikan kecepatan potong akan mempercepat terjadinya keausan tepi pahat, sehingga umur pahat akan menurun, dan pada kecepatan potong yang sama pertumbuhan keausan tepi akan meningkat seiring dengan bertambahnya waktu pemotongan.

## Teori Dasar
Proses pengerjaan logam dapat diklasifikasikan secara umum berupa non- cutting (selain penyayatan) dan cutting (penyayatan).
Gambar 1. Perbedaan pengerjaan logam non-cutting dan cutting
Manufaktur ( manufacturing ) dalam arti luas mencakup seluruh aktivitas perusahaan manufaktur, mulai dari perencanaan dan perancangan produk hingga penjualan dan service purna jual, sedangkan dalam arti sempit berarti kegiatan mengolah bahan mentah dengan mengubah bentuk, sifat dan/atau tampilan, menjadi komponen, dan merakitnya menjadi produk. Proses manufaktur umumnya dilakukan untuk proses pembuatan yang dilakukan dalam skala besar dan kompleks.
Proses permesinan adalah proses mengubah bentuk ataupun sifat dari suatu bahan baku menjadi suatu produk baru yang memiliki kelebihan dalam fungsi, kualitas, keandalan, nilai tukar, estetika dan
kelebihan-kelebihan lainnya dibandingkan sebelumnya.

## Mesin Bubut
Mesin bubut termasuk mesin perkakas dengan gerak utama berputar. Mesin ini berfungsi untuk menghilangkan sebagian bahan benda kerja, membentuk benda kerja dengan berputar dan pengirisan dilakukan oleh alat iris/potong yang diam (Amstead, 1995). Pengambilan bagian material dengan proses pemakanan tatal ( chip ) menggunakan operasi pemotongan yang simultan atau berturutan sepanjang benda kerja atau membentuk coil/ulir. Bentuk akhir benda kerja bisa berupa:  batang- batang silindris, konis, dan ulir. Pengirisan dapat dilakukan di luar atau di dalam benda kerja.
Gambar 2. Mesin bubut
Mesin bubut terdiri dari beberapa bagaian. Bagian-bagian mesin bubut yang pada umumnya diketahui antara lain adalah sebagai berikut:
1. Kepala tetap ( head stock ) Pada bagian ini terdapat:
a. Transmisi roda gigi, untuk pengaturan kecepatan putar benda kerja;
b. Batang (tangkai) pengatur kecepatan;
c. Pemegang benda kerja.
2. Kepala lepas ( tail stock )
Pada bagian ini dapat dipasangkan center sebagai pendukung benda kerja yang panjang, juga dapat dipasangkan tangkai
Vol. 3, No. 1, Maret 2018 e-ISSN: 2502-8944 ENTHALPY-Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin
pemegang mata drill untuk proses pelubangan benda kerja dengan menggunakan mesin bubut. 3. Bed
Berfungsi sebagai tempat meluncurnya (bergeser di atasnya) eretan ( carriage ), kepala lepas, dan steady–rest . 4. Eretan ( carriage ) Tempat pemasangan alat iris. 5. Perlengkapan mekanik:
a. Perlengkapan untuk membubut secara otomatis
b. Perlengkapan untuk membubut ulir
6. Perlengkapan lain  :
a. Penjepit 4 (empat) rahang ( independent chuck ), untuk menjepit benda kerja yang bulat (silindris) atau bentuk yang tidak teratur. Keuntungannya, rahang-rahangnya dapat diatur untuk tujuan tertentu. Kerugiannya, penyetelannya lama. b. Penjepit  3  (tiga)  rahang  ( universal chuck ). Digunakan untuk menjepit benda kerja yang silindris, segi enam dengan cepat.
c. Steady rest, adalah alat penahan benda kerja yang panjang, ditempatkan di atas bed sesuai dengan keperluannya.
d. Follower rest , fungsinya sama dengan steady rest , ditempatkan pada eretan. Follower rest selalu bergerak bersama-sama.

## Pahat Bubut
Pahat adalah suatu alat yang terpasang pada mesin perkakas yang berfungsi untuk memotong benda kerja atau membentuk benda kerja menjadi bentuk yang diinginkan. Pada proses kerjanya pahat digunakan untuk memotong meterialmaterial yang keras sehingga mataterial dari pahat haruslah lebih keras dari pada material yang akan dibubut.
Gambar 3. Pahat bubu HSS
Meterial pahat harus mempunyai sifat- sifat:
1. Keras, kekerasan material pahat harus melebihi kekerasan dari material benda kerja;
2. Tahan terhadap gesekan, material pahat harus tahan terhadap gesekan, hal ini bertujuan pada saat proses pembubutan berlangsung pahat tidak mudah habis (berkurang dimensinya) untuk mencapai keakuratan dimensi dari benda kerja;
3. Ulet, material dari pahat haruslah ulet, dikarenakan pada saat proses pembubutan pahat pastilah akan menerima beban kejut;
4. Tahan panas, material dari pahat harus tahan panas, karena pada saat pahat dan benda kerja akan menimbulkan panas yang cukup tinggi (250 o C-400 o C) tergantung putaran dari mesin bubut (semakin tinggi putaran mesin bubut maka semakin tinggi suhu yang dihasilkan);
5. Ekonomis, material pahat harus bersifat ekonomis (pemilihan material pahat haruslah sesuai dengan jenis pengerjaan yang dilakukan dan jenis material dari benda kerja).
Berikut ini adalah material pahat secara berurutan dari yang paling lunak tetapi ulet sampai dengan yang paling keras tetapi getas, yaitu baja karbon tinggi, baja kecepatan tinggi (HSS), paduan cor nonferro, karbida, dan cubic baron nitride (CBN) .

## Cara Membubut
Secara umum dasar-dasar membubut dapat dilakukan dengan cara-cara berikut: 1. Pasang benda kerja pada cekam ( chuck ) cukup kuat, artinya tidak lepas waktu mesin di hidupkan dan sedang melakukan penyayatan.
2. Periksa kedudukan benda kerja tersebut saat cekam diputar dengan tangan, apakah posisinya sudah benar, artinya putaran benda kerja tidak oleng atau simetris dan periksa apakah ada bagian yang tertabrak yang membahayakan dan merusak mesin.
3. Pasang atau setel kedudukan pahat bubut agar posisi ujung potong pahat tepat pada titik senter dari kepala lepas. Untuk mengatur posisi tersebut dapat menggunakan ganjal plat tipis atau dengan menggunakan tempat pahat model perahu ( American tool post ), kemudian lanjutkan membubut benda kerja sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.
Hal-hal yang perlu diperhatikan sebelum melakukan oprasi pembubutan yaitu: 1. Mempelajari gambar kerja untuk menentukan langkah kerja yang efektif dan efesien;
2. Menentukan karakteristik bahan yang akan dikerjakan untuk menentukan jenis alat potong dan media pendingin yang akan digunakan;
3. Menetapkan kualitas hasil bubutan yang diinginkan;
4. Menentukan macam geometri alat-alat potong yang digunakan (pahat rata, alur, ulir, dan lainnya);
5. Menentukan alat Bantu yang dibutuhkan;
6. Menentukan roda-roda gigi pengganti apabila dikehendaki adanya pengerjaan- pengerjaan khusus;
7. Menentukan parameter-parameter pemotongan yang berpengaruh dalam proses pengerjaan (kecepatan potong,
kecepatan sayat, kedalaman pemakanan, waktu pemotongan dan sebagainya.

## Mekanisme Pembentukan Geram
Logam yang pada umumnya bersifat ulet  ( ductile ) apabila mendapat tekanan akan  timbul  tegangan  ( stress ) di daerah sekitar konsentrasi gaya penekanan mata potong pahat. Tegangan pada logam (benda kerja) tersebut mempunyai orientasi yang kompleks dan pada salah satu arah akan terjadi tegangan geser ( shearing stress ) yang maksimum. Apabila tegangan geser ini melebihi kekuatan logam akan terjadi deformasi plastik (perubahan bentuk) yang menggeser dan memutuskan benda kerja diujung pahat pada suatu bidang geser ( shear plane ). Ilustrasi mengenai mekanisme pembentukan geram ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Gambar 4. Ilustrasi pembentukan geram

## 2.2. Keausan Pahat
Dalam prateknya umur pahat tidak hanya dipengaruhi oleh geometri pahat saja melainkan juga oleh semua faktor yang berkaitan dengan proses pemesinan, yaitu antara lain jenis material benda kerja dan pahat, kondisi pemotongan (kecepatan potong, kedalaman potong dan gerak makan), cairan pendingin dan jenis proses pemesinan. Dalam berbagi situasi seperti ini proses pemesinan tidak akan berlangsung terus sebagaimana yang dikehendaki karena semakin lama pahat akan menunjukkan tanda-tanda yang menjurus kepada kegagalan proses
pemesinan. Kerusakan atau keausan pahat akan terjadi dan penyebabnya harus diketahui untuk menentukan tindakan koreksi sehingga dalam proses pemesinan selanjutnya umur pahat diharapkan menjadi tinggi.
Selama proses pembentukan geram berlangsung, pahat dapat mengalami kegagalan dari fungsinya yang normal karena berbagai sebab, antara lain : a. Keausan yang secara bertahap membesar (tumbuh) pada bidang aktif pahat;
b. Retak yang menjalar sehingga menimbulkan patahan pada mata potong pahat;
c. Deformasi plastik yang akan mengubah bentuk atau geometri pahat.

## Baja Karbon (Carbon Steel)
Baja karbon terdiri dari besi dan karbon. Karbon merupakan unsur pengeras besi  yang  efektif  dan  murah  dan  oleh karena itu umumnya sebagian besar baja hanya mengandung karbon dengan sedikit unsur paduan lainnya (Surdia, 1985). Baja karbon digolongkan menjadi tiga (3) jenis, yaitu : 1. Baja karbon rendah (< 0,30 % C)
a. Baja karbon rendah mengandung 0,04% C digunakan untuk plat strip dan badan kendaraan.
b. Baja karbon rendah mengandung 0,05% C digunakan untuk keperluan badan kendaraan.
c. Baja karbon rendah mengandung 0,15% - 0,25% C digunakan untuk keperluan kontruksi dan jembatan.
2. Baja karbon sedang (0,30 % – 0.70 % C) a. Baja karbon 0,35% - 0,45% C digunakan untuk menjadi roda gigi dan poros.
b. Baja karbon 0,4% C digunakan untuk keperluan industri kendaraan, mur, poros engkol dan batang torak.
c. Baja karbon 0,5%-0,6% C digunakan untuk roda gigi.
d. Baja karbon 0,55%-0,6% C digunakan untuk pegas.
Baja karbon menengah memiliki ciri- ciri, antara lain :
a. Memiliki sifat mekanik yang lebih baik daripada baja karbon rendah.
b. Lebih kuat dan keras daripada baja karbon rendah dan tidak mudah dibentuk oleh mesin.
c. Dapat dikeraskan dengan mudah ( quenching )
3. Baja karbon tinggi (0,70 %-1,40 % C) a. Baja karbon 0,6%-0,7% C digunakan untuk pembuuatan pegas, perkakas (landasan mesin dan martil) dan alat- alat potong.
b. Baja karbon 0,75%-1,7% digunakan untuk pembuatan pisau cukur, mata gergaji, bantalan peluru dan bantalan mesin.
Baja karbon tinggi memiliki ciri-ciri sebagai berikut :
a. Sangat kuat dan keras serta tahan gesekan.
b. Sulit dibentuk oleh mesin.
c. Mengandung unsur sulfur dan fosfor mengakibatkan kurangnya sifat liat.
d. Dapat dilakukan proses heat treatment yang baik.
Pengklasifikasian baja karbon menurut American International and Steel Iron (AISI) dan Society for Automotive Engines (SAE) diberi kode dengan empat angka. Dua angka pertama adalah 10 yang menunjukkan nominal 1/100% sebagai contoh AISI-SAE 1045 menunjukkan kadar karbon 0,45%. Disamping unsur-unsur karbon sebagai campuran dasar dalam baja terdapat campuran-campuran paduan yang lain yang jumlah persentasinya disesuaikan kebutuhan bahan yang akan dipergunakan. Unsur-unsur tersebut antara lain Mangan (Mn), Silikon (Si), Nikel (Ni), Kromium (Cr), Fosfor (P).

## 3. Metodologi Penelitian
Penelitian telah dilaksanakan pada bulan Sepetember sampai dengan November 2017 di Lab. Material dan Teknologi Mekanik Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo, Kendari. Adapun alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:

## Alat
Mesin bubut merek Magnum-Cut type FEL- 1-1660 GC, pahat bubut Hight Speed Steel , jangka sorong, micrometer, thermocouple thermometer, dial indikator .

## Bahan
Bahan yang digunakan adalah baja karbon sedang berbentuk silinder dengan diameter awal ¾ inch (0,75 mm) dan panjang 125 mm.
Gambar 5. Benda bahan penelitian Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental, yaitu dengan melakukan pengujian keausan pada pahat bubut dan temperatur pahat yang terjadi pada proses pembubutan lurus benda kerja. Keausan pahat bubut dan temperatur pahat bubut menjadi kajian akibat perubahan kecepatan putar spindel dan kecepatan pergeseran pahat arah melintang.
Pada penelitian ini operasi pembubutan yang akan dilakukan adalah pembubutan lurus pada benda kerja. Variabel yang diukur pada penelitian ini terdiri dari : a. Variabel bebas yaitu kecepatan putaran spindel 1500 rpm, 1050 rpm, dan 750 rpm. Depth of cut 0,5 mm dan kecepatan pergeseran pahat bubut 0,5 mm/min, panjang benda kerja yang dibubut 50 mm.
b. Variabel respon adalah variabel yang besarnya tidak dapat ditentukan, akan tetapi nilainya adalah merupakan hasil dari pengamatan perlakuan yang diberikan. Jadi dari variabel respon diambil atau diketahui sewaktu penelitian berlangsung. Pada penelitian ini variabel respon yang diamati adalah temperatur pahat bubut dan keausan pahat bubut.

## Prosedur Pembubutan
Adapun prosedur percobaan pembubutan adalah sebagai berikut:
a. Siapkan  alat  dan  bahan  untuk  proses pembubutan benda kerja; b. Pasang benda kerja pada cekam ( chuck )
dengan jarak gerak bebas pahat ±85 mm arah sejajar (herisontal) benda kerja;
c. Menentukan ukuran panjang awal pahat bubut sebagai parameter untuk mengetahui seberapa besar keausan (pengurangan ukuran) dari pahat tersebut dengan menggunakan alat mikrometer dan jangka sorong. Panjang awal pahat bubut 150,7 mm;
d. Pasang pahat pada pemegang pahat ( tool holder ) yang terdapat pada rumah; pahat
( tool post ), lalu lakukan setting tinggi pahat terhadap titik sumbu benda kerja dengan alat bantu senter yang terdapat pada kepala lepas;
e. Pasang termokopel pada ujung pahat dengan jarak 2 mm dan rekatkan dengan
Vol. 3, No. 1, Maret 2018 e-ISSN: 2502-8944 ENTHALPY-Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin
isolasi dan lakukan pengaturan temperatur pada suhu ruang;
f. Setting titik nol pembubutan untuk menyesuaikan ketentuan ukuran deep of
cut 0,5 mm;
g. Setting tuas kecepatan putaran spindel,
dan tuas pembubutan otomatis. Putaran spindel yang dipilih 1500 rpm, 1050 rpm, 750 rpm.

## Prosedur Pengambilan Data
Adapun langkah-langkah yang dilakukan untuk pengambilan data penelitian sebagai berikut:
1. Pastikan semua instruksi percobaan pembubutan bulat telah siap untuk dilaksanakan;
2. Tekan tombol start untuk memulai melaksanakan instruksi-instruksi yang telah ditentukan dan catat temperatur yang terbaca pada layar display thermometer sampai selesai pembubutan dengan panjang pemakanan 50 mm; 3. Setelah mesin off ukur panjang pahat bubut. Selisih antara panjang awal dan
panjang akhir merupakan nilai keausan pahat;
4. Setiap pengambilan data temperatur dan keausan dilakukan untuk satu spesimen saja.
5. Untuk pengukuran temperatur dan keausan pada putaran yang sama dilakukan 3 kali proses pembubutan dan setiap 1 kali proses datanya dicatat.
Pada penelitian ini ada 3 variasi putaran  dan  setiap  putaran  dilakukan  3  kali pengambilan data, jadi benda kerja yang dibubut berjumlah 9 buah. Sedangkan pahat bubut yang digunakan sebanyak 3 buah dengan geometri yang sama. Setiap satu variasi putaran hanya digunakan 1 buah pahat bubut.
Mulai Studi Pendahuluan Penentuan  Kondisi Pemotongan: - Tebal pemakanan 0,5 mm - Kecepatan pergeseran 0,5 mm/min Pemilihan Bahan dan Persiapan Alat 1500 rpm 750 rpm 1050 rpm Selesai Temperatur Pahat Keausan Pahat Pengujian/pengukuran Pembubutan Lurus Variasi Putaran Analisa dan Pembahasan Kesimpulan

## Gambar 6. Alur penelitian

## 4. Hasil dan Pmbahasan Pengukuran Temperatur
Hasil eksperimen pembubutan baja karbon sedang diperoleh data-data pengukuran temperatur dengan parameter kecepatan putaran spindel mesin bubut 1500 rpm,1050 rpm, 750 rpm, kecepatan pemakanan sejajar benda kerja 0,5 mm/menit, kedalaman penyayatan 0,5 mm, panjang benda kerja yang disayat 50 mm.
Tabel 1. Hasil pengukuran kecepatan spindel terhadap temperatur pahat bubut.
Putaran Temperatur Pahat Rata-rata (rpm) ( O C) ( O C) 1500 126.0  125.0 128.0 126.3 1050 114.0  113.0 114.0 113.7 750 67.0  65.0 63.0 65.0
Vol. 3, No. 1, Maret 2018 e-ISSN: 2502-8944 ENTHALPY-Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin
Pada tabel diatas diperoleh nilai temperatur pahat bubut masing-masing 3 kali percobaan untuk setiap putaran spindel. Nilai rata-rata temperatur pahat bubut untuk setiap putaran berturut-turut yaitu 126,3 o C, 113,7 o C, 65,0 o C pada masig-masing putaran 1500 rpm, 1050 rpm, dan 750 rpm.
Gambar 7. Hubungan putaran spindel terhadap temperatur pahat. Secara umum, distribusi temperatur terbagi dalam tiga zona, yaitu zona pahat, benda kerja dan geram. Sebagian besar panas akan dibawa oleh geram (75%), sebagian merambat melalui pahat potong (20%) dan sebagian sisanya mengalir pada benda kerja menuju kesekeliling (5%). Panas yang ditimbulkan dalam proses pemotongan tersebut cukup besar dan karena luas bidang kontak yang relatif kecil maka temperatur menjadi sangat tinggi, terutama pada bidang geram dan bidang utama (Jaroslav Mackerle, 1999).
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa terdapat pengaruh yang cukup besar dari perubahan kecepatan potong yang ada terhadap temperatur yang terukur. dengan menaikan kecepatan putar spindel maka temperatur pahat bubut mengalami peningkatan. Pada putaran spindel 750 rpm diperoleh pengukuran temperatur rata-rata 65 o C dan pada putaran lebih besar 1500 rpm diperoleh hasil pengukuran rata-rata 126,3 o C. Semakin tinggi putaran spindel mesin bubut maka kecepatan gerak makan pahat semakin tinggi yang menyebabkan tekanan pahat bubut pada benda kerja
semakin keras sehingga gesekan yang terjadi antara geram dengan pahat semakin besar yang akhirnya akan berpengaruh terhadap timbulnya panas pada proses pemotongan. Hampir seluruh energi pemotongan diubah menjadi panas melalui gesekan antara geram dengan pahat dan antara pahat dengan benda kerja.

## Pengukuran Keausan Pahat
Umur pahat merupakan seluruh waktu pemotongan sehingga dicapai batas keausan. Keausan pada proses pembubutan disebabkan oleh gesekan antara aliran material benda kerja pada bidang geram dan bidang utama pahat.
Tabel 2. Hubungan kecepatan putar spindel
terhadap keausan pahat bubut Putaran Keausan Pahat Rata-rata (rpm) (mm) (mm) 1500 0.47 0.46 0.46 0.463 1050 0.45 0.43 0.45 0.443 750 0.15 0.20 0.10 0.150
Pada tabel diatas memperlihatkan nilai keausan pahat masing-masing 3 kali percobaan dalam putaran yang sama. Hasil pengukuran rata-rata nilai keausan masing- masing putaran berturut-turut yaitu 0,463 mm, 0,443 mm, 0,150 mm pada masing- masing putaran 1500 rpm, 1050 rpm, dan 750 rpm. Secara keseluruhan data menunjukan bahwa keausan meningkat seiring dengan meningkatnya putaran spindel kecepatan potong. Untuk menjelaskan fenomen-fenomena keausan yang terjadi, maka dapat dilihat pada grafik dibawah ini.
0.0 50.0 100.0 150.0 1500 1050 750 Tem pera tu r P ah a t B u bu t ( O C) Putaran Spindel (rpm)
Vol. 3, No. 1, Maret 2018 e-ISSN: 2502-8944 ENTHALPY-Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin
Gambar 8. Grafik hubungan kecepatan putaran spindel dengan keausan pahat
Menurut Molinari (2013) keausan dan kerusakan pahat dapat merupakan suatu faktor yang dominan atau gabungan beberapa faktor tertentu. Faktor-faktor penyebab tersebut antara lain seperti proses abrasive, proses kimiawi, proses adhesi, difusi, oksidasi deformasi plastis, keretakan dan kelelaha.
Pada kecepatan putaran spindel 750 rpm keausan yang terjadi disebabkan oleh proses abrasif yang terjadi karena pengaruh gesekan antara geram dengan bidang geram dan bidang utama pahat. Proses abrasif ini terus membesar baik pada bidang utama pahat maupun pada bidang geram. Pada bidang utama proses abrasif ini akan menjadi keausan tepi sedangkan pada bidang geram akan membuat permukaan bidang geram akan bertambah kasar. Akibatnya semakin lama pahat akan mengalami keausan yang ditandai dengan permukaan benda kerja yang dipotong bertambah kasar, gaya pemotongan yang terjadi bertambah besar yang ditandai dengan bunyi pada mesin yang bertambah keras. Keausan akibat proses abrasif ini akan terus berkembang sampai mencapai batas kritis keausan pahat. Mekanisme keausan yang terjadi karena adanya partikel yang keras pada benda kerja yang bergesekan dengan aliran material benda kerja pada bidang utama dan bidang geram.
Pada bidang utama mekanisme ini lama kelamaan akan menyebabkan terjadinya keausan tepi pada pahat bubut walaupun tidak begitu mencolok karena struktur pahat masih diatas angka kekerasannya.
Pada kecepatan 1050 rpm ini keausan yang terjadi disebabkan oleh proses abrasif, adhesi dan kimiawi. Pada awal pemotongan mata potong pahat terlihat seperti terbakar dan menimbulkan bunyi yang keras pada mesin. Proses pemotongan ini sangat kimiawi aktif dimana material benda kerja yang baru saja terpotong langsung menempel pada bidang geram dan bidang utama pahat didekat mata potong. Akibat adanya gaya adhesi maka mengakibatkan penumpukan tatalan pada mata pemotong yang lebih dikenal dengan istilah Built Up Edge (BUE) yang terbentuk sangat besar. Pada kecepatan inilah keausan tepi pahat terbentuk lebih cepat hingga mencapai batas kritis keausan tepi maksimal.
Mekanisme kimiawi terjadi karena permukaan material benda kerja yang baru saja terbentuk (permukaan geram dan permukaan benda kerja yang telah terpotong) sangat kimiawi aktif sehingga mudah bereaksi kembali dengan udara atau coolant dan menempel pada permukaan pahat sehingga akan mengurangi derajat penyatuan benda kerja dengan permukaan pahat. Akibatnya proses keausan karena gesekan akan terjadi lebih cepat.
Pada kecepatan 1500 rpm keausan yang terjadi lebih komplek dimana keausan yang terjadi disebabkan oleh proses abrasif, adhesi, kimiawi, dan deformasi plastis. Pada awal pemotongan mata potong pahat terlihat seperti terbakar dan menimbulkan bunyi yang keras pada mesin. Proses pemotongan ini sangat kimiawi aktif dimana material benda kerja yang baru saja terpotong langsung menempel pada bidang geram dan bidang utama pahat didekat mata potong. Mekanisme ini terjadi karena pahat terdeformasi plastis akibat beban tekan dan
0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 1500 1050 750 K ea usa n Pa ha t B ubut (mm) Putaran Spindel (rpm)
deformasi karena beban geser yang tinggi pada bidang geram sehingga menyebabkan terjadinya keausan kawah. Hal ini disebabkan seiring bertambahnya kecepatan pemotongan dan peningkatan temperatur pemotongan sehingga kekuatan pahat menurun.

## Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan bahwa kecepatan putaran spindel mesin bubut berpengaruh terhadap keausan dan temperatur dimana pada putaran spindel 1500 rpm diperoleh keausan tertinggi 0,463 mm dan pada putaran spindel 750 rpm diperoleh nilai keausan terendah 0,150 mm, sedangkan pada putaran spindel 1500 rpm didapatkan nilai temperatur tertinggi 126,3 o C dan pada putaran spindel 750 rpm didapatkan temperatur terendah 65,0 o C.

## Saran
Adapun saran dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Kecepatan putar spindel dan kecepatan potong pahat bubut disesuaikan dengan material (benda kerja) yang dibubut.
2. Untuk putaran spindel yang tinggi dianjurkan penggunaan pendinginan pahat secara continyu, agar kualitas pahat tidak berubah.
3. Perlu dilakukan penelitian pengaruh jenis pahat dengan temperatur dan keausannya.

## Daftar Pustaka
Amstead. B.H., Bmbanag Priambodo. 1995. Teknologi Mekanik Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Bayuseno. A.P (2010). Kajian Pustaka Tentang Keausan Pada Pahat Bubut .
Jurnal Rotasi Vol. 12 Nomor 2.
Hendri. B., dan Richard., 2007. Analisis Umur dan Keausan Pahat Karbida
untuk Membubut Baja Paduan (ASSAB 760) dengan Metoda Variable Speed Machining Test. Jurnal Teknik Mesin Vol. 9, No. 1, April 2007: 31-39.
Jaroslav Mackerle, 1999, Finite Element Analysis and Simulation of Machining: A Bibliography . Journal of Materials Processing Technology, pp. 17-24.
Molinari.A .& Nouari, M.,2003, Modeling of  Tool  Wear  by  Difussion  in  Metal Cutting, Journal Wear Technology 252
, p.p. 135-149.
Surdia. T., Shinroku Saito. 1985.
Pengetahuan Bahan Teknik . Balai Pustaka. ISBN : 9786022600312.
Sutrisna. K, Nugraha. P.N, Dantes. R, 2017.
Penaruh Variasi Kedalaman Potong dan Kecepatan Putar Mesin Bubut Terhadap Kekasaran Permukaan Benda Kerja Hasil Pembubutan Rata Pada Bahan Baja ST 37 . Jurnal Jurusan Pendidikan Teknik Mesin (JJPTM) Vol: 8 No. 2.